[发明专利]氮化镓肖特基二极管及其制造方法有效
| 申请号： | 201310286442.2 | 申请日： | 2013-07-09 |
| 公开（公告）号： | CN103346083A | 公开（公告）日： | 2013-10-09 |
| 发明（设计）人： | 宋晰 | 申请（专利权）人： | 苏州捷芯威半导体有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/329 | 分类号： | H01L21/329;H01L29/872;H01L29/06 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 常亮 |
| 地址： | 215123 江苏省苏州市工业园区*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氮化 镓肖特基 二极管 及其 制造 方法 | ||
1.一种GaN肖特基二极管的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：
提供一衬底；在所述衬底上沉积成核层和/或缓冲层；在所述成核层和/或缓冲层上沉积重掺杂n型GaN层；在所述重掺杂n型GaN层上沉积轻掺杂n型GaN层，所述轻掺杂n型GaN层的表面存在有多个p型重度离子掺杂GaN区；在所述轻掺杂n型GaN层表面上沉积绝缘层或介质层；在所述绝缘层上定义有肖特基电极区域，在所述肖特基电极区域开孔；在所述开孔的肖特基电极区域中沉积与轻掺杂n型GaN层表面相接触的肖特基电极；在所述衬底上定义有欧姆电极区域，在所述欧姆电极区域开孔；在所述开孔的欧姆电极区域中沉积与所述重掺杂n型GaN层相接触的欧姆电极。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：在所述衬底上的欧姆电极区域开孔前，对衬底进行减薄。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于：当衬底为氮化镓时，阴极区域不需要开孔，衬底不需要进行减薄。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述p型重度离子掺杂GaN区通过镁离子注入和高温退火来实现。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述肖特基电极下方的p型重度离子掺杂GaN区间隔处处相等。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述肖特基电极下方的p型重度离子掺杂GaN区的俯视形状为没有尖锐角度的长条形、六边形或者圆形。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述肖特基电极的边缘和所述绝缘层的下方存在多个呈环形的p型重度离子掺杂GaN区。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述肖特基电极具有场板结构。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述肖特基电极由金、铂、镍、钯、钴、铜、银、钨、钛和钨化钛中的一种或两种以上材料形成。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述欧姆电极具有场板结构。
11.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述绝缘层为SiN、SiO2、SiAlN、GaON、Al2O3、AlON、SiCN、SiON和HfO2中的一种或两种以上的组合，所述绝缘层的生长方式为ALD、CVD、PVD、MBE、PECVD和LPCVD中的一种或两种以上的组合。
12.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述衬底为蓝宝石、碳化硅、硅、铌酸锂、SOI、氮化镓和氮化铝中的一种。
13.根据权利要求1所述的方法制备的具有垂直结构的GaN肖特基二极管，其特征在于，包括：衬底（1）；沉积在所述衬底（1）上的成核层和/或缓冲层（2）；沉积在所述成核层和/或缓冲层（2）上的重掺杂n型GaN层（3）；沉积在所述重掺杂n型GaN层（3）上的轻掺杂n型GaN层（4），所述轻掺杂n型GaN层（4）的表面存在有多个p型重度离子掺杂GaN区（5）；沉积在所述轻掺杂n型GaN层（4）表面上并且具有开口的绝缘层（6）；沉积在所述开口中并且与轻掺杂n型GaN层（4）表面相接触的肖特基电极（7）；衬底开孔后沉积在开孔中并且与所述重掺杂n型GaN层（3）相接触的欧姆电极（8）。
14.根据权利要求13所述的GaN肖特基二极管，其特征在于：所述肖特基电极（7）下方的p型重度离子掺杂GaN区（5）间隔处处相等。
15.根据权利要求13所述的GaN肖特基二极管，其特征在于：所述肖特基电极（7）下方的p型重度离子掺杂GaN区（5）的俯视形状为没有尖锐角度的长条形、六边形或者圆形。
16.根据权利要求13所述的GaN肖特基二极管，其特征在于：所述肖特基电极（7）的边缘和所述绝缘层（6）的下方存在多个呈环形的p型重度离子掺杂GaN区。
17.根据权利要求13所述的GaN肖特基二极管，其特征在于：所述肖特基电极（7）具有场板结构。
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